全国卷届高考化学第二部分 题能增分练二特色专题强化练 强化训练三 速率与平衡的图象题Word格式文档下载.docx
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A.Z和W在该条件下一定不是气态
B.t1~t2时间段与t3时刻后,两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量不可能相等
C.若在该温度下此反应的平衡常数表达式为K=c(X),则t1~t2时间段与t3时刻后X的浓度相等
D.若该反应只在高于某温度T0时能自发进行,则该反应的平衡常数K随温度升高而增大
答案 B
解析 t2时刻缩小容器体积,v正不变,则Z和W一定不是气态,A对;
若Y不是气态,则体系中气体的平均摩尔质量不变,B错;
根据K=c(X),则体系中只有X为气态,由于温度不变,K值不变,则c(X)不变,C对;
由于该反应的ΔS>
0,根据该反应只在温度高于T0时能自发进行,则ΔH>
0(若ΔH<
0,则反应在任何温度下都能自发进行),因此温度升高,平衡向正反应方向移动,平衡常数K增大,D对。
3.将3molNO放入密闭容器中,50℃时恒温加热,然后加压,气体总物质的量随压强变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.在X、Y两点,反应速率v(X)=v(Y)
B.压强小于107Pa,主要发生的反应为:
2NON2+O2
C.X点→Y点,可能发生的反应为:
2NO2(g)2NO(g)+O2(g)
D.整个过程中可能发生的反应为:
3NON2O+NO2,2NO2(g)N2O4(g)
答案 D
解析 增大压强时,气体总物质的量总是减少,说明该反应是一个气体物质的量减少的反应,则B、C项错误;
压强增大过程中曲线出现转折,后阶段气体总物质的量减少得更加显著,说明存在两个反应,则D项正确;
Y点压强比X点大,反应速率v(X)<
v(Y),A项错误。
4.臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图象作出的判断正确的是( )
A
B
C
D
升高温度,平衡常数减小
0~3s内,反应速率为:
v(NO2)=0.2mol·
L-1
t1时仅加入催化剂,平衡正向移动
达平衡时,仅改变x,则x为c(O2)
解析 A项正确,由图象可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,说明此反应是放热反应,所以升高温度,平衡将逆向移动,平衡常数减小;
B项错误,v(NO2)应等于0.2mol·
L-1·
s-1;
C项错误,加入催化剂,平衡不发生移动;
D项错误,达平衡时,增大c(O2),平衡逆向移动,NO2的转化率会减小。
5.反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+57kJ·
mol-1,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.A、C两点的反应速率:
A>
B.A、C两点气体的颜色:
A深,C浅
C.A、B两点气体的平均相对分子质量:
D.B、C两点化学平衡常数:
B<
解析 升高温度平衡正向移动,二氧化氮的体积分数增加,因此T1<
T2。
平衡常数仅是温度的函数,正向进行的程度越大平衡常数越大,因此B、C两点化学平衡常数:
C;
相同温度下压强大反应速率快,A、C两点的反应速率:
C>
A;
相同温度下增大压强最终达到新的平衡,平衡体系中各种气体的浓度均增大,因此A、C两点气体的颜色:
A浅,C深;
平衡体系中气体的总质量不变,气体的总物质的量越小相对分子质量越大,A点对应的气体的总物质的量大于B点,因此A、B两点气体的平均相对分子质量:
A<
B。
6.在一定的条件下,甲醇发生脱氢反应生成甲醛:
CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。
下列有关说法正确的是( )
A.甲醇脱氢反应的焓变ΔH<
B.600K时,Y点甲醇的v正<
v逆
C.从Y点到Z点可通过增大压强
D.在T1K时,该反应的平衡常数为8.1
解析 分析图象可知,甲醇的转化率随温度的升高而增大,说明该脱氢反应是吸热反应,ΔH>
0,A错误;
600K时,Y点在平衡曲线之上,可通过减小甲醇的转化率达到平衡,即应使平衡逆向移动,故此时甲醇的v正<
v逆,B正确;
在Y点时增大压强,平衡逆向移动,甲醇的转化率减小,不能到Z点,C错误;
在T1K时,仅仅知道甲醇的转化率是不能计算该反应的平衡常数的,D错误。
7.一定温度下,在四个容积均为2L的密闭容器中发生下列反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),起始的物质的量如下表所示,甲中反应在10min时达到平衡,此时SO2的平衡转化率为80%。
下列判断中正确的是( )
起始物质的量
甲
乙
丙
丁
n(SO2)/mol
0.40
0.80
0.040
n(O2)/mol
0.24
0.024
0.48
n(SO3)/mol
0.10
A.前10min的平均速率:
v(SO3)甲=0.032mol·
min-1
B.乙容器中SO2的平衡转化率大于80%
C.丙容器中,反应达平衡前:
v逆<
v正
D.丁容器中,平衡时SO2的浓度小于两倍甲容器中平衡时SO2的浓度
解析 甲中SO2的起始量为0.40mol,SO2的平衡转化率为80%,则平衡时消耗SO20.32mol,生成SO30.32mol,v(SO3)甲=
=0.016mol·
min-1,A错;
甲、乙容器中,O2的起始量相同,乙中SO2的起始量比甲中的大,则乙中SO2的平衡转化率比甲中的小,B错;
根据甲中数据求得该反应的平衡常数K=400,丙容器中,Qc=
=520.8>
K=400,故反应逆向进行,反应达平衡前:
v正<
v逆,C错;
丁容器中各物质的起始量是甲中的两倍,当丁容器是甲容器体积的两倍时,达平衡时两容器中SO2的浓度相等,将此两倍容器压缩到与甲同体积,平衡不移动时,SO2的浓度是甲容器中平衡时SO2浓度的两倍,但平衡正向移动,即平衡时丁容器中SO2的浓度小于两倍的甲容器的,D正确。
8.在一恒容的密闭容器中充入0.1mol/LCO2、0.1mol/LCH4,在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),测得CH4平衡时转化率与温度、压强的关系如图,下列有关说法不正确的是( )
A.上述反应的ΔH<0
B.压强:
p4>p3>p2>p1
C.1100℃时该反应平衡常数为1.64
D.压强为p4时,在y点:
v正>v逆
解析 由图象可知,压强一定时,温度越高,甲烷的平衡转化率越大,故正反应为吸热反应,ΔH>0,A项错误;
该反应为气体分子数增加的反应,压强越大,甲烷的平衡转化率越小,故压强p4>
p3>
p2>
p1,B项正确;
1100℃时,甲烷的平衡转化率为80.00%,故平衡时各物质的浓度分别为c(CH4)=0.02mol/L,c(CO2)=0.02mol/L,c(CO)=0.16mol/L,c(H2)=0.16mol/L,即平衡常数K=
=1.64,C项正确;
压强为p4时,y点未达到平衡状态,此时v正>v逆,D项正确。
二、非选择题
9.向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生反应:
xA(g)+2B(s)yC(g) ΔH<0。
在一定条件下,容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
请回答下列问题:
(1)用A的浓度变化表示该反应0~10min内的平均反应速率v(A)=______________________________________________________。
(2)根据图示可确定x∶y=________。
(3)0~10min容器内压强________(填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)推测第10min引起曲线变化的反应条件可能是________;
第16min引起曲线变化的反应条件可能是________。
(填编号)
①减压 ②增大A的浓度 ③增大C的量 ④升温 ⑤降温 ⑥加催化剂
(5)若平衡Ⅰ的平衡常数为K1,平衡Ⅱ的平衡常数为K2,则K1________K2(填“>”“=”或“<”)。
答案
(1)0.02mol/(L·
min)
(2)1∶2 (3)变大
(4)④⑥ ④ (5)>
解析
(1)0~10min内v(A)=
=0.02mol/(L·
min)。
(2)根据题图可知,0~10min内A的物质的量浓度减少量为0.2mol/L,C的物质的量浓度增加量为0.4mol/L,x、y之比等于A、C的浓度变化量之比,故x∶y=0.2∶0.4=1∶2。
(3)该反应发生后气体分子数增大,而容器容积不变,因此0~10min容器内压强变大。
(4)根据图象可知,10min时改变条件后,A、C的浓度瞬时不变且随后反应速率加快,故改变的条件可能是升温或加入催化剂;
12~16min,反应处于平衡状态,16min时改变条件后,A、C的浓度瞬时不变,且随后A的浓度逐渐增大,C的浓度逐渐减小,平衡逆向移动,故改变的条件可能是升温。
(5)升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小。
由于16min时升高温度,则K1>K2。
10.化学反应原理在科研和工农业生产中有广泛应用。
(1)某化学兴趣小组进行工业合成氨的模拟研究,反应的方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。
在1L密闭容器中加入0.1molN2和0.3molH2,实验①、②、③中c(N2)随时间(t)的变化如图所示:
实验②从初始到平衡的过程中,该反应的平均反应速率v(NH3)=________;
与实验①相比,实验②和实验③所改变的实验条件分别为下列选项中的________、________(填字母编号)。
a.增大压强B.减小压强
c.升高温度D.降低温度
e.使用催化剂
(2)已知NO2与N2O4可以相互转化:
2NO2(g)N2O4(g)。
①T℃时,将0.40molNO2气体充入容积为2L的密闭容器中,达到平衡后,测得容器中c(N2O4)=0.05mol·
L-1,则该反应的平衡常数K=________。
②已知N2O4在较高温度下难以稳定存在,易转化为NO2,若升高温度,则上述反应的平衡常数K将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③向绝热密闭容器中通入一定量的NO2,某时间段内正反应速率随时间的变化如图所示。
下列说法正确的是________(填字母编号)。
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:
a点小于b点
C.Δt1=Δt2时,NO2的转化率:
a~b段小于b~c段
答案
(1)0.008mol·
min-1 e c
(2)①5 ②减小 ③C
解析
(1)v(NH3)=2v(N2)=2×
=0.008mol·
min-1。
与实验①相比,实验②反应速率加快,但平衡没有移动,可知实验②改变的条件为使用催化剂。
与实验①相比,实验③反应速率加快,且平衡时N2浓度增大,说明平衡逆向移动了,故实验③改变的条件为升高温度。
(2)①平衡时NO2的浓度为0.10mol·
L-1,则平衡常数K=
=
=5L·
mol-1。
②由题意知,升高温度时平衡逆向移动,该反应为放热反应,故升高温度平衡常数减小。
③该反应为放热反应,容器绝热,故开始时随反应进行,容器内温度升高,同时,随反应进行,反应物浓度逐渐减小,在c点之前,反应速率受温度影响较大,反应速率逐渐变大,而在c点之后,反应速率受浓度影响较大,反应速率逐渐变慢。
c点时反应不一定达到平衡状态,反应速率:
a~b段小于b~c段,故转化率:
a~b段小于b~c段。
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